Fachwörter-Lexikon
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Anwendung von Zinkschichten
Zinkschichten werden in erster Linie zum Schutz von Eisenwerkstoffen eingesetzt, wobei dem Zink die Rolle zukommt, durch eigenes Auflösung die Korrosion des Grundmaterials zu unterdrücken. Diese Aufgaben übernimmt Zink auf Verbindungsteilen und Stahlbauteilen in Fahrzeugen, auf Verbindungsteilen (Schrauben, Muttern, Nieten) für alle Anwendungen im Baugewerbe, Fahrzeug- oder Maschinenbau, auf Drähten für unterschiedliche Anwendungen oder Rohren und Rohrverbindern für die Leitung von Flüssigkeiten und Gasen.
Auf hochbelasteten Stahlteilen an Bauwerken, Lastfahrzeugen oder Sicherheitseinrichtungen im Straßenverkehr (Masten, Leitplanken) werden höhere Zinkschichten gefordert, weshalb hier an Stelle von galvanisch abgeschiedenem Zink die Feuerverzinkung mit Schichtdicken zwischen ca. 30 µm und bis zu 500 µm zum Einsatz kommt.
Auf Verbindungsteilen können die galvanisch abgeschiedenen Zinkschichten durch Aufbringung von Passivierungen und Versiegelungen neben dem Korrosionsschutz auch definiert wirkende Gleitschichten (maßgelblich ist hier der Reibbeiwert) erhalten. Reib-/Gleiteigenschaften sind vor allem bei Radschrauben wichtig, um die erforderliche Anzugskraft bei Einsatz von Systemen für das automatische Verschrauben definiert einstellen zu können.
Zink - dekorative Anforderung
Als eine dekorative Schicht wird meist eine glänzende Schicht verstanden. Im Zusammenhang mit galvanisch aufgebrachten Metallschichten ist zu beachten, dass der Glanz vor allem durch die mechanische Oberflächenbearbeitung (Schleifen, Polieren) des Grundwerkstoffes erzeugt wird. Darüber hinaus kann durch Verwendung von speziellen Verfahrensvarianten der galvanischen Abscheidung (Glanzverfahren) der Glanzeffekt einer galvanischen Metallschicht nochmals gesteigert werden.
Dekorativen Effekt kann allerdings auch eine gleichmäßig mattierte Oberfläche besitzen. In diesem Fall wird die Oberfläche (nach Schleifen und Polieren) mittels Strahlverfahren (z.B. mit Glasperlen) oder durch Bürsten mattiert. Das dann verwendete galvanische Verfahren darf keinen Glanz erzeugen, sondern muss den Matteffekt erhalten; in diesem Fall wird von glanzerhaltenden galvanischen Verfahren gesprochen.
Für die Abscheidung von Zink stehen sowohl glanzerzeugende als auch glanzerhaltende Abscheideverfahren zur Verfügung. Durch eine zusätzlich aufgebrachte Passivierung/Versiegelung oder Transparenzlackierung kann der dekorative Effekt der Beschichtung konserviert werden.
Schwarze Zinkschichten (in der Regel auf Basis einer galvanischen Zink-Eisen-Schicht mit Nachbehandlung) können sowohl in matter als auch in glänzender Ausführung hergestellt werden.
Schichtverbundwerkstoffe
Schichtverbundwerkstoffe sind Werkstoffverbunde wie z.B. Sandwich-Platten (Kombination aus leichten Zwischenschichten und dünnen Deckschichten mit hoher Zugfestigkeit. Durch den relativen Abstand der Deckschichten von der Bauteilmitte besitzen die Platten eine hohe Biegesteifigkeit wie beispielsweise bei Aluminiumblechen, die mit einem polymeren Schaumkern verklebt sind. Sie finden beispielsweise als Wand-oder Türelemente sowie als Zwischenböden im Flugzeugbau Anwendung. Plattierungen sind Kombinationen aus meist zwei unterschiedlichen Metallen. Die äußere Funktionsschicht wird in der Regel durch thermisches Spritzen, Tauchen, Galvanisieren, Schweißen oder Walzplattieren aufgetragen und dient als Korrosions- oder Verschleißschutzschicht. Teilweise werden von der Funktionsschicht auch elektrische oder optische Eigenschaften erfüllt.
Wabenverbundplatte / Bildquelle: Materialwissenschaft und Werkstofftechnik/VCH-Verlag